CN112537989B - 一种木质素生物质树脂基盐碱地改良剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种木质素生物质树脂基盐碱地改良剂的制备方法,首先将木质素与亲水性单体混合配置成水溶液,然后向溶液中加入改良剂组分混合均匀,最后抽真空充氮气除去溶液中的溶解氧,并放入烘箱中加热,通过“一锅法”进行自由基聚合,得到木质素生物质树脂基盐碱地改良剂,其中,所述改良剂组分包含硫酸铁和腐殖酸。本发明通过一锅法将多种土壤改良剂混合于制备的亲水树脂中,制备简单,使用方便;本发明制备的木质素生物质树脂基盐碱地改良剂具有独特的分子结构,可以起到分散土壤颗粒,减轻盐碱土壤板结程度;同时对单宁酸、腐殖酸、木醋液等土壤改良剂起到缓释效果,可以长期有效的对盐碱土壤进行改良。

Description

一种木质素生物质树脂基盐碱地改良剂的制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料和土壤改良技术领域,特别是一种木质素生物质树脂基盐碱地改良剂的制备方法。
背景技术
树脂是一类具有三维网络结构的材料,其骨架通常由高分子链通过合适的交联作用形成。通过选择亲水性好的高分子材料,可以制备亲水性树脂;亲水性树脂由于具有无毒、结构可控、制备简单、成本低等优点,具有广泛的应用价值。木质素是一种重要的环境友好型生物质资源,具有来源丰富、可再生、生物可降解等优点。然而在实际生产领域木质素的功能与应用并没有得到有效开发,不仅造成了巨大的资源浪费,还会对环境造成破坏。利用木质素制备生物质基树脂极大的提高了木质素的应用价值。传统的木质素亲水树脂力学性能差,亲水性弱,在高盐度溶液环境下吸水能力受到极大的削弱,严重限制了木质素亲水性树脂的应用。近期研究者越来越多地从树脂的组成入手分析影响其吸水性的因素,制备出一系列具有高亲水性的木质素基亲水性树脂。文献(Applied Chemical Industry,2018,47,762-766)提出了利用木质素与丙烯酸、丙烯酰胺共聚制备吸水性树脂,考察了木质素磺酸钠、丙烯酸、丙烯酰胺和交联剂用量等因素对树脂吸水性的影响。通过提高树脂的中和度,树脂的亲水性明显提高。丙烯酰胺的引入可以提高树脂的耐盐性。当丙烯酸与丙烯酰胺摩尔比例为4:1时,树脂的吸水性最好。文献(Technology of Water Treatment,2016,42,72-78)提出以木素磺酸钠、丙烯酸、丙烯酰胺为原料,过硫酸铵为引发剂,N,N-二甲基双丙烯酰胺作为交联剂,通过添加氧化石墨助剂,利用超声辅助技术制备了石墨烯-木质素磺酸钠复合物接枝丙烯酸-丙烯酰胺共聚物的有机无机复合高吸水树脂,系统研究了反应条件(pH和温度)对树脂吸水性能的影响。实验结果表明,当pH值为中性环境温度为30℃时,该树脂的吸水率达到最大值593g/g。
亲水性树脂由于对水分子具有良好的亲和性,可以改善由于水含量低而导致的土壤板结或缺水的问题,提升土质。淀粉、纤维素等是由葡萄糖单元通过糖苷键连结而成的一类天然高分子,在自然界中广泛分布。通过醚化改性等方式可以对其进行改性,提高其亲水性,提高土壤的效能和耐降解能力,可以使得改性效果长期稳定。具有交联结构的聚丙烯酰胺也是一种广泛应用的用于改良土壤效能的高吸水树脂。常见的聚丙烯酰胺土壤改良剂通常是水溶性线形聚合物。随着树脂分子量的提高对土壤改良的效果得到提高。根据聚丙烯酰胺分子链上官能团的类型不同,可以分为阳离子型、阴离子型和非离子型树脂。其中含有阳离子的聚丙烯酰胺对土壤的效果最好。但阳离子型聚丙烯酰胺生产流程复杂,使用成本较高,因此阴离子型聚丙烯酰胺在实际改良过程中应用最为广泛。然而,以上已报道的几种亲水性树脂在用于盐碱地改良时作用较为单一,效果不显著,无法满足土壤改良的效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种木质素生物质树脂基盐碱地改良剂的制备方法,利用生物质基高分子木质素为原料,添加多种土壤改良剂,通过一锅法制备生物质基吸水性复合树脂,制备工艺简单,无环境污染,成本低廉;以解决上述技术背景中提出的问题。
为实现上述目的,本发明通过以下技术方案来实现:
一种木质素生物质树脂基盐碱地改良剂的制备方法,首先将木质素与亲水性单体混合配置成水溶液,然后向溶液中加入改良剂组分混合均匀,最后抽真空充氮气除去溶液中的溶解氧,并放入烘箱中加热,通过“一锅法”进行自由基聚合,得到木质素生物质树脂基盐碱地改良剂,其中,所述改良剂组分包含硫酸铁和腐殖酸,通过改良剂组分中硫酸铁与木质素和腐殖酸上的羟基可以促进自由基聚合,缩短反应时间和温度。所述“一锅法”,是将木质素、亲水性单体与改良剂组分直接混合后聚合。
上述技术方案中,所述木质素、亲水性单体和硫酸铁的质量比为1.5~5:20:1。
上述技术方案中,所述木质素、亲水性单体和硫酸铁的质量比为5:20:1。
上述技术方案中,所述改良剂组分还包含木醋、单宁酸和聚马来酸酐中至少1种。
上述技术方案中,所述改良剂组分由腐殖酸、木醋、单宁酸和硫酸铁组成,所述腐殖酸、木醋、单宁酸和硫酸铁的质量比为0~30:0~30:2:1。
上述技术方案中,所述改良剂组分由腐殖酸、单宁酸和硫酸铁组成,所述腐殖酸、单宁酸和硫酸铁的质量比为30:2:1。
上述技术方案中,所述亲水单体为水溶性乙烯基单体。
上述技术方案中,所述亲水单体包含丙烯酸和丙烯酰胺中的至少一种。
上述技术方案中,所述木质素包含木质素磺酸钠、碱木质素、木质素对甲酚、木质素间苯二酚和木质素邻苯三酚中的其中一种。
上述技术方案中,烘箱中加热温度为50℃,加热时间为2h。
本发明的制备原理:硫酸铁在水中溶解产生Fe3+,可以与木质素作用产生自由基,引发亲水单体丙烯酸、丙烯酰胺聚合形成接枝共聚物,最终制备得到亲水性树脂用于土壤改良。树脂的高分子骨架对单宁酸、腐殖酸、木醋液等成分起到缓释作用,增加有效时间和改良效果。单宁酸、腐殖酸、木醋液等成分通过自由扩散进入土壤,改良土壤微环境。
本发明中,所述木质素材料、亲水性单体均为商业化产品。本发明对所选用的木质素材料无明确要求,选择不同种类的木质素及其衍生物均可以达到较好的效果,说明木质素生物质基树脂的制备机理具有一定的普适性。对土壤改良剂的选择范围十分广泛,工艺简单有效。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明通过一锅法将多种土壤改良剂混合于制备的亲水树脂中,制备简单,使用方便。
2、本发明制备的木质素生物质基树脂(即木质素生物质树脂基盐碱地改良剂)具有独特的分子结构,可以起到分散土壤颗粒,减轻盐碱土壤板结程度。
3、本发明制备得到的树脂可以对单宁酸、腐殖酸、木醋液等土壤改良剂起到缓释效果,可以长期有效的对盐碱土壤进行改良;可以通过改变各组分的比例等制备出不同的树脂用于对不同盐碱状况的土壤进行改良。
4、本发明采用的原料不会对环境造成污染,是一种环境友好型材料。
附图说明
图1为本发明制备得到的生物质基树脂的结构示意图;
图2为实施例1制备得到的生物质树脂基盐碱地改良剂改良土壤后土壤中pH变化图(a)和盐度(导电率)的变化图(b);
图3为实施例2制备得到的生物质树脂基盐碱地改良剂改良土壤后土壤中pH变化图(a)和盐度(导电率)的变化图(b);
图4为实施例3制备得到的生物质树脂基盐碱地改良剂改良土壤后土壤中pH变化图(a)和盐度(导电率)的变化图(b);
图5为实施例4制备得到的生物质树脂基盐碱地改良剂改良土壤后土壤中pH变化图(a)和盐度(导电率)的变化图(b);
图6为实施例5制备得到的生物质树脂基盐碱地改良剂改良土壤后土壤中pH变化图(a)和盐度(导电率)的变化图(b);
图7为实施例6制备得到的生物质树脂基盐碱地改良剂改良土壤后土壤中pH变化图(a)和盐度(导电率)的变化图(b);
图8为实施例7制备得到的生物质树脂基盐碱地改良剂改良土壤后土壤中pH变化图(a)和盐度(导电率)的变化图(b);
图9为实施例8制备得到的生物质树脂基盐碱地改良剂改良土壤后土壤中pH变化图(a)和盐度(导电率)的变化图(b);
图10为实施例9制备得到的生物质树脂基盐碱地改良剂改良土壤后土壤中pH变化图(a)和盐度(导电率)的变化图(b);
图11为实施例10制备得到的生物质树脂基盐碱地改良剂改良土壤后土壤中pH变化图(a)和盐度(导电率)的变化图(b);
图12为实施例11制备得到的生物质树脂基盐碱地改良剂改良土壤后土壤中pH变化图(a)和盐度(导电率)的变化图(b);
图13为实施例12制备得到的生物质树脂基盐碱地改良剂改良土壤后土壤中pH变化图(a)和盐度(导电率)的变化图(b);
图14为实施例13制备得到的生物质树脂基盐碱地改良剂改良土壤后土壤中pH变化图(a)和盐度(导电率)的变化图(b);
图15为实施例14制备得到的生物质树脂基盐碱地改良剂改良土壤后土壤中pH变化图(a)和盐度(导电率)的变化图(b);
图16为实施例15制备得到的生物质树脂基盐碱地改良剂改良土壤后土壤中pH变化图(a)和盐度(导电率)的变化图(b);
图17为实施例16制备得到的生物质树脂基盐碱地改良剂改良土壤后土壤中pH变化图(a)和盐度(导电率)的变化图(b)。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
配置含有1.5wt%木质素磺酸钠和20wt%丙烯酸的水溶液,完全溶解后加入20wt%的腐殖酸、10wt%的木醋、2wt%的单宁酸和1wt%的硫酸铁混合均匀,通30min氮气后升温至50℃,反应2h后结束,即得树脂。将树脂取出置于70℃烘箱干燥至质量恒定,即得到用于土壤改良的木质素生物质树脂基盐碱地改良剂,如图1所示。
测试本实施例所得生物质树脂基盐碱地改良剂最大吸水率为382g/g,并将本实施例所得生物质树脂基盐碱地改良剂以200kg/hm2施加于土地中,测试土壤pH和含盐量的变化,如图2所示。
实施例2
配置1.5wt%木质素磺酸钠和20wt%丙烯酸的水溶液,完全溶解后加入20wt%的腐殖酸、10wt%的木醋、2wt%的单宁酸和1wt%的硫酸铁混合均匀,通30min氮气后升温至50℃,反应2h后结束,即得树脂。将树脂取出置于70℃烘箱干燥至质量恒定,即得到用于土壤改良的木质素生物质树脂基盐碱地改良剂。测试本实施例所得生物质树脂基盐碱地改良剂最大吸水率为382g/g。将本实施例所得生物质树脂基盐碱地改良剂以300kg/hm2施加于土地中,测试土壤pH和含盐量的变化,如图3所示。
实施例3
配置含有1.5wt%木质素磺酸钠和20wt%丙烯酸的水溶液,完全溶解后加入20wt%的腐殖酸、10wt%的木醋、2wt%的单宁酸和1wt%的硫酸铁混合均匀,通30min氮气后升温至50℃,反应2h后结束,即得树脂。将树脂取出置于70℃烘箱干燥至质量恒定,即得到用于土壤改良的木质素生物质树脂基盐碱地改良剂。测试本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂最大吸水率为382g/g。将本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂以500kg/hm2施加于土地中,测试土壤pH和含盐量的变化,如图4所示。
实施例4
配置含有3wt%木质素磺酸钠和20wt%丙烯酸水溶液,完全溶解后加入20wt%的腐殖酸、10wt%的木醋、2wt%的单宁酸和1wt%的硫酸铁混合均匀,通30min氮气后升温至50℃,反应2h后结束,即得树脂。将树脂取出置于70℃烘箱干燥至质量恒定,即得到用于土壤改良的木质素生物质树脂基盐碱地改良剂。测试本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂最大吸水率为422g/g。将本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂以300kg/hm2施加于土地中,测试土壤pH和含盐量的变化,如图5所示。
实施例5
配置含有5wt%木质素磺酸钠和20wt%丙烯酸水溶液,完全溶解后加入20wt%的腐殖酸、10wt%的木醋、2wt%的单宁酸,1wt%的硫酸铁混合均匀,通30min氮气后升温至50℃,反应2h后结束。将树脂取出置于70℃烘箱干燥至质量恒定,即得到用于土壤改良的木质素生物质树脂基盐碱地改良剂。测试本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂最大吸水率为476g/g。将本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂以300kg/hm2施加于土地中,测试土壤pH和含盐量的变化,如图6所示。
实施例6
配置含有1.5wt%木质素磺酸钠、15wt%丙烯酸和5wt%丙烯酰胺的水溶液,完全溶解后加入20wt%的腐殖酸、10wt%的木醋、2wt%的单宁酸和1wt%的硫酸铁混合均匀,通30min氮气后升温至50℃,反应2h后结束。将树脂取出置于70℃烘箱干燥至质量恒定,即得到用于土壤改良的木质素生物质树脂基盐碱地改良剂。测试本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂最大吸水率为333g/g。将本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂以300kg/hm2施加于土地中,测试土壤pH和含盐量的变化,如图7所示。
实施例7
配置含有1.5wt%木质素磺酸钠、10wt%丙烯酸和10wt%丙烯酰胺的水溶液,完全溶解后加入20wt%的腐殖酸、10wt%的木醋、2wt%的单宁酸和1wt%的硫酸铁混合均匀,通30min氮气后升温至50℃,反应2h后结束。将树脂取出置于70℃烘箱干燥至质量恒定,即得到用于土壤改良的木质素生物质树脂基盐碱地改良剂。测试本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂最大吸水率为353g/g。将本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂以300kg/hm2施加于土地中,测试土壤pH和含盐量的变化,如图8所示。
实施例8
配置含有1.5wt%木质素磺酸钠和20wt%丙烯酰胺的水溶液,完全溶解后加入20wt%的腐殖酸、10wt%的木醋、2wt%的单宁酸和1wt%的硫酸铁混合均匀,通30min氮气后升温至50℃,反应2h后结束。将树脂取出置于70℃烘箱干燥至质量恒定,即得到用于土壤改良的木质素生物质树脂基盐碱地改良剂。测试本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂最大吸水率为427g/g。将本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂以300kg/hm2施加于土地中,测试土壤pH和含盐量的变化,如图9所示。
实施例9
配置含有1.5wt%碱木质素和20wt%丙烯酸的水溶液,完全溶解后加入20wt%的腐殖酸、10wt%的木醋、2wt%的单宁酸和1wt%的硫酸铁混合均匀,通30min氮气后升温至50℃,反应2h后结束。将树脂取出置于70℃烘箱干燥至质量恒定,即得到用于土壤改良的木质素生物质树脂基盐碱地改良剂。测试本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂最大吸水率为213g/g。将本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂以300kg/hm2施加于土地中,测试土壤pH和含盐量的变化,如图10所示。
实施例10
配置含有1.5wt%木质素对甲酚和20wt%丙烯酸的水溶液,完全溶解后加入20wt%的腐殖酸、10wt%的木醋、2wt%的单宁酸和1wt%的硫酸铁混合均匀,通30min氮气后升温至50℃,反应2h后结束。将树脂取出置于70℃烘箱干燥至质量恒定,即得到用于土壤改良的木质素生物质树脂基盐碱地改良剂。测试本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂最大吸水率为252g/g。将本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂以300kg/hm2施加于土地中,测试土壤pH和含盐量的变化,如图11所示。
实施例11
配置含有1.5wt%木质素间苯二酚和20wt%丙烯酸的水溶液,完全溶解后加入20wt%的腐殖酸、10wt%的木醋、2wt%的单宁酸和1wt%的硫酸铁混合均匀,通30min氮气后升温至50℃,反应2h后结束。将树脂取出置于70℃烘箱干燥至质量恒定,即得到用于土壤改良的木质素生物质树脂基盐碱地改良剂。测试本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂最大吸水率为346g/g。将本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂以300kg/hm2施加于土地中,测试土壤pH和含盐量的变化,如图12所示。
实施例12
配置含有1.5wt%木质素邻苯三酚和20wt%丙烯酸的水溶液,完全溶解后加入20wt%的腐殖酸、10wt%的木醋、2wt%的单宁酸和1wt%的硫酸铁混合均匀,通30min氮气后升温至50℃,反应2h后结束。将树脂取出置于70℃烘箱干燥至质量恒定,即得到用于土壤改良的木质素生物质树脂基盐碱地改良剂。测试本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂最大吸水率为321g/g。将本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂以300kg/hm2施加于土地中,测试土壤pH和含盐量的变化,如图13所示。
实施例13
配置含有1.5wt%木质素磺酸钠和20wt%丙烯酸的水溶液,完全溶解后加入30wt%的腐殖酸、2wt%的单宁酸和1wt%的硫酸铁混合均匀,通30min氮气后升温至60℃,反应2h后结束。将树脂取出置于70℃烘箱干燥至质量恒定,即得到用于土壤改良的木质素生物质树脂基盐碱地改良剂。测试本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂最大吸水率为466g/g。将本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂以300kg/hm2施加于土地中,测试土壤pH和含盐量的变化,如图14所示。
实施例14
配置含有1.5wt%木质素磺酸钠和20wt%丙烯酸的水溶液,完全溶解后加入30wt%的木醋、2wt%的单宁酸和1wt%的硫酸铁混合均匀,通30min氮气后升温至60℃,反应2h后结束。将树脂取出置于70℃烘箱干燥至质量恒定,即得到用于土壤改良的木质素生物质树脂基盐碱地改良剂。测试本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂最大吸水率为260g/g。将本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂以300kg/hm2施加于土地中,测试土壤pH和含盐量的变化,如图15所示。
实施例15
配置含有1.5wt%木质素磺酸钠和10wt%丙烯酸的水溶液,完全溶解后加入20wt%的腐殖酸、10wt%的木醋、2wt%的单宁酸和1wt%的硫酸铁混合均匀,通30min氮气后升温至60℃,反应2h后结束。将树脂取出置于70℃烘箱干燥至质量恒定,即得到用于土壤改良的木质素生物质树脂基盐碱地改良剂。测试本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂最大吸水率为103g/g。将本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂以300kg/hm2施加于土地中,测试土壤pH和含盐量的变化,如图16所示。
实施例16
配置含有8wt%木质素磺酸钠和20wt%丙烯酸的水溶液,完全溶解后加入20wt%的腐殖酸、10wt%的木醋、2wt%的单宁酸和1wt%的硫酸铁混合均匀,通30min氮气后升温至60℃,反应2h后结束。将树脂取出置于70℃烘箱干燥至质量恒定,即得到用于土壤改良的木质素生物质树脂基盐碱地改良剂。测试本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂最大吸水率为156g/g。将本实施例所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂以300kg/hm2施加于土地中,测试土壤pH和含盐量的变化,如图17所示。
实施例1至16中,木质素生物质树脂基盐碱地改良剂制备过程中原料配比如表1所示:
表1
Figure BDA0002771160110000081
Figure BDA0002771160110000091
实施例1至14中,所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂的最大吸水率如表2所示,将其施加在土地上后,1个月内土壤中pH和含盐量(电导率)的变化如图2至图15所示,pH和含盐量(电导率)最低值如表2所示:
表2
组别 最大吸水率(g/g) 施加量(kg/hm2) PH最低值 电导率最低值(ms/cm)
实施例1 382 200 8.2~8.6 1.9~2.0
实施例2 382 300 8.2~8.4 1.8~2.0
实施例3 382 500 8.0~8.4 1.8~2.0
实施例4 422 300 8.2~8.4 1.9~2.1
实施例5 476 300 8.0~8.4 1.8~2.0
实施例6 333 300 8.2~8.4 1.9~2.1
实施例7 353 300 8.2~8.4 2.0~2.2
实施例8 427 300 8.3~8.5 2.0~2.2
实施例9 213 300 8.2~8.4 1.9~2.1
实施例10 252 300 8.2~8.4 1.9~2.1
实施例11 346 300 8.2~8.4 1.9~2.0
实施例12 321 300 8.2~8.4 1.9~2.1
实施例13 466 300 8.3~8.5 2.0~2.2
实施例14 260 300 8.3~8.5 1.9~2.1
实施例15 103 300 8.6~8.8 2.1~2.2
实施例16 156 300 8.5~8.6 2.2~2.3
实施例1至3相比较可知,本发明所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂施加量在300kg/hm2以上;
实施例2、4、5、15和16相比较可知,木质素、亲水性单体和硫酸铁的质量比为1.5~5:20:1时,所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂的最大吸水率较好,且对土壤中pH和含盐量(电导率)改变较大,且当选择木质素和亲水性单体质量比为5:20:1时,所得木质素生物质树脂基盐碱地改良剂的最大吸水率最佳,且对土壤中pH和含盐量(电导率)改变最大;
实施例2、6、7和8相比较可知,亲水性单体为丙烯酸时,对土壤中pH和含盐量(电导率)改变效果更佳;
实施例2、9、10和12相比较可知,木质素为木质素磺酸钠时,对土壤中pH和含盐量(电导率)改变效果更佳;
实施例2、3和14相比较可知,改良剂组分由腐殖酸、单宁酸和硫酸铁组成,对土壤中pH和含盐量(电导率)改变效果更佳。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种木质素生物质树脂基盐碱地改良剂的制备方法,其特征在于含有1.5wt%木质素磺酸钠和20wt%丙烯酸的水溶液,完全溶解后加入20wt%的腐殖酸、10wt%的木醋、2wt%的单宁酸和1wt%的硫酸铁混合均匀,通30min氮气后升温至50℃,反应2h后结束,即得树脂,将树脂取出置于70℃烘箱干燥至质量恒定。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT336272B (de) * 1974-04-29 1977-04-25 Mo Textilny I Verfahren zur herstellung von cellulosecopolymerisaten
IL48686A (en) * 1975-12-18 1978-10-31 Technion Res & Dev Foundation Lignosulfonate-based soil conditioner reagents,their preparation and methods for their use
IL53288A (en) * 1975-12-18 1980-12-31 Technion Res & Dev Foundation Soil conditioners, their preparation and methods for their use
JP2545512B2 (ja) * 1986-10-15 1996-10-23 日清紡績株式会社 高吸水性ポリマ−
CN100569710C (zh) * 2008-03-04 2009-12-16 山东省农业科学院土壤肥料研究所 一种腐植酸缓释改土肥料及其制备方法
CN102351997A (zh) * 2011-07-13 2012-02-15 东北林业大学 一种木质素聚丙烯腈吸水剂的制备
CN104649790A (zh) * 2013-11-19 2015-05-27 东北林业大学 一种聚丙烯酸接枝碱木质素复合肥的制备方法
CN104910335B (zh) * 2015-07-03 2017-08-25 长春工业大学 木质素基环氧丙烯酸酯树脂及其制备方法
CN108587633A (zh) * 2018-05-25 2018-09-28 安徽智博新材料科技有限公司 一种缓释型盐碱土壤改良剂
CN110467922A (zh) * 2019-07-12 2019-11-19 广东工业大学 一种含工业木质素的土壤钝化改良剂及其制备方法和应用

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